バッテリーが英国の停電を大惨事から救った方法

事態は最悪のタイミングで発生しました。金曜日のラッシュアワー直前です。8月9日（金）午後4時55分、英国の主要発電所2カ所で停電が発生し、国の電力供給が突然大幅に低下しました。システムから1ギガワット以上の電力が失われたため、ナショナル・グリッドは一部の顧客への電力供給を強制的に遮断することで、送電網の負荷を軽減せざるを得ませんでした。

列車は何時間も線路上で待機状態となり、ロンドン地下鉄のトンネルは停電しました。イプスウィッチ病院の非常用発電機が起動しなくなり、エレベーターが停止したため、一部の人々は階段を下りるのに苦労しました。合計で100万人近くが停電に見舞われました。

しかし、事態はさらに悪化する可能性もあった。送電網に問題が発生してから数秒後、イギリス各地に点在するバッテリー群が電力を供給し、送電周波数の急激な低下を防いだのだ。

アップサイド・エナジーは、ルートン空港近くの太陽光発電所に設置された5基の大型リチウムイオン電池から6メガワット（MW）の電力を供給し、支援の手を差し伸べた企業の一つだ。「これらの電池は即座に反応しました。実際には1秒もかかりませんでした」と、同社の最高経営責任者（CEO）であるデヴリム・セラル氏は語る。

6メガワットは大したことないように思えるかもしれない。中型風力タービン1基とほぼ同じ容量だが、国の電力供給という観点から見ると、大きな違いを生む可能性があると、インペリアル・カレッジ・ロンドンのエネルギー未来研究所の共同所長ティム・グリーン氏は言う。「平均的な家庭の電力消費量は約2キロワットです。6メガワットあれば、おそらく3,000世帯分を賄えるでしょう。」

近年、バッテリーストレージを管理する企業が、ナショナルグリッドにスタンバイサービスを提供する契約を結ぶケースが増えています。電力供給が急激に減少した場合でも、バッテリーはいつでも起動できるよう待機状態を保っています。

フェイルセーフは電力系統にとって常に重要でした。しかし、これまで事業者は、短時間で発電量を増強できる発電機や発電所に頼らざるを得ませんでした。こうした電源には、バッテリーに比べて大きな欠点が一つあります。それは、すぐに電源が立ち上がらないことです。

金曜日のような停電時には、時間こそが極めて重要です。これは、送電網の周波数を管理する必要があるためです。周波数とは、交流電流（AC）が一方から他方へどれだけ速く変化するかを表します。英国では、この振動は1秒間に50回発生します。つまり、50Hzが送電網の合意周波数であり、すべての電源は可能な限りこの出力に近づける必要があります。送電網の需要が供給を上回ると、周波数が低下します。これは、システムが対応に苦戦している兆候です。

金曜日には周波数が48.9Hzまで低下しました。これは大きな低下です。そして状況はさらに悪化します。周波数が低くなるほど、従来の火力発電所が電力網に電力を送り出すのが難しくなります。「大型発電機の場合、周波数が下がると性能が低下し、発電量が減少します。これは潜在的な暴走システムです」とグリーン氏は言います。

バッテリーの大きな利点は、失速周波数の影響を受けないことです。スイッチを入れるとすぐに50Hzで電気を送り出します。

バッテリー資産を管理するもう一つの企業はRES社です。同社は危機的な状況において80メガワットの電力を供給しました。また、Limejump社は91メガワット相当のバッテリー電力を保有していました。広報担当者によると、これらのバッテリーのほとんどはここ2年の間に設置されたばかりとのことです。

ウェールズのディノルウィグにある揚水発電所のような、より強力な電源が稼働するまでの間、バッテリー供給は待望のセーフティネットとなり、砦を守りました。バッテリーだけでは失われた電力のすべてを補うことはできませんでした。1ギガワットは膨大な電力ですから。しかし、周波数損失の連鎖的な制御不能を防ぐのに役立ちました。

「少しでも電力を供給してくれるものがあれば、わざわざ電力網を下りて需要を遮断する手間が省けます」とグリーン氏は言う。セラル氏によると、アップサイド・エナジーは年末までに英国の送電網におけるバッテリーの総容量を100メガワットに増やす計画で、2020年にはさらに増設される予定だという。

しかし、発電所の大型バッテリーユニットだけが活用できるわけではありません。電気自動車のオーナーに緊急対応システムへの加入料を支払ってもらうことも可能かもしれません。充電中に停電が発生した場合、電気自動車は逆潮流を起こして電力を送電網に送り返すことができます。これはバッテリー管理会社が行っていることとほぼ同じですが、規模は小さくなります。

アップサイド・エナジーはすでにその実現方法を模索しているが、車載バッテリーをこの方法で使用した場合、バッテリーの寿命に影響を与える可能性があるという疑問も残る。「これらのバッテリーが長期的にどのような性能を発揮するかはまだ研究段階です」とセラル氏は語る。

いずれにせよ、何らかの形で蓄電池が電力網に接続されるケースが増えています。もしこれらの蓄電池が想定通りに機能すれば、金曜日のような停電は今後、はるかに深刻なものではなくなるかもしれません。計画は以下の通りです。蓄電池が起動し、電力網の周波数が急速に安定すれば、英国の電力供給はこれほどまでに急激に停止することはありません。

2019年8月13日14:08BST更新：Limejumpの利用可能な容量は27MWではなく91MWでした。

この記事はWIRED UKで最初に公開されました。